Embedding, Extraction and Detection of Digital Watermark in Spectral Images

Tässä diplomityössä tutkitaan tekniikoita, joillavesileima lisätään spektrikuvaan, ja menetelmiä, joilla vesileimat tunnistetaanja havaitaan spektrikuvista. PCA (Principal Component Analysis) -algoritmia käyttäen alkuperäisten kuvien spektriulottuvuutta vähennettiin. Vesileiman lisääminen spektrikuvaan suoritettiin muunnosavaruudessa. Ehdotetun mallin mukaisesti muunnosavaruuden komponentti korvattiin vesileiman ja toisen muunnosavaruuden komponentin lineaarikombinaatiolla. Lisäyksessä käytettävää parametrijoukkoa tutkittiin. Vesileimattujen kuvien laatu mitattiin ja analysoitiin. Suositukset vesileiman lisäykseen esitettiin. Useita menetelmiä käytettiin vesileimojen tunnistamiseen ja tunnistamisen tulokset analysoitiin. Vesileimojen kyky sietää erilaisia hyökkäyksiä tarkistettiin. Diplomityössä suoritettiin joukko havaitsemis-kokeita ottamalla huomioon vesileiman lisäyksessä käytetyt parametrit. ICA (Independent Component Analysis) -menetelmää pidetään yhtenä mahdollisena vaihtoehtona vesileiman havaitsemisessa.

This Master's Thesis deals with researching techniques of watermark embedding into spectral images, and methods of watermark extraction and detection. Using the principal component analysis (PCA) algorithm, the spectral domain of the original images was reduced. The watermark embedding was performed in the transform domain. According to the proposed model, in the PCA domain an eigenimage was replaced by the linear combination of the watermark and another eigenimage. A set of embedding parameters was investigated. The quality of the resulted watermarked images was measured and analysed. Recommendations for the embedding system were stated. Several methods of watermark extraction were used. Results were analyzed. Watermark robustness against several various attacks was verified. Number of detection experiments with accordance to embedding parameters was made. The independent component analysis (ICA) was considered as a possible way to detect embedded watermark.